DE1574425C3 - Wickelmaschine zum Aufwickeln von strangförmigem Wickelgut auf eine Trommel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wickelmaschine zum Aufwickeln von strangförmigem Wickelgut auf eine Trommel, welcher das Wickelgut über eine Verlegegabel zugeführt wird, wobei die Trommel oder die Verlegegabel durch einen Vorschubantrieb zu einer längs einander hin- und hergehenden Relativbewegung angetrieben wird, wobei die Verlegegabel, auf den jeweiligen Auflaufwinkel des Wickelgutes sich einstellend, schwenkbar gelagert ist, wobei an einem stationären Teil der schwenkbaren Verlegegabel der Wickelmaschine ein Paar die Schwenklage und damit den Auflaufwinkel des Wickelgutes überwachende Regelschalter und maschinenortsfest ein Paar Eilgangschalter angeordnet sind, wobei letztere jeweils von dem hin- und herbewegten Teil (Verlegegabel oder Trommel) betätigt werden und für einen Restweg einer < >? Wickellage einen Vorschub-Eilantrieb einschalten, und wobei ferner ein Paar von Richtungsumkehrschaltern vorgesehen ist, von denen jeder bei Erreichen einer der Endstellungen des längs bewegten Teils eine Umkehr der Antriebsrichtung auslöst.

Bei derartigen Wickelvorgängen ist man bemüht, einen straffen Wickel zu erhalten, bei dem die Windungen eng aneinander anliegen, damit der Wickelraum optimal ausgenützt und eine geometrisch richtige Lage der Windungen erreicht wird. Dies verlangt besondere Vorkehrungen bei steifem oder empfindlichem Wickelgut, welches man im allgemeinen nicht auf einer ortsfesten Trommel oder Spule wickelt, sondern man läßt vielmehr das Wickelgut ortsfest ablaufen und bewegt die Trommel bei jeder Umdrehung in axialer Richtung um eine Strecke gleich dem Durchmesser des Wickelgutes. Diese Wicklungsart wird üblicherweise als »Eigenverlegung« bezeichnet. Es sind Wickelmaschinen, die nach der Methode der Eigenverlegung arbeiten, bekannt, bei denen das Fahrwerk der Trommel durch einen von Hand auf die gewünschte Vorschubgeschwindigkeit eingestellten Gleichstrommotor angetrieben wird. Eine solche Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit ist jedoch in der Regel ungenau, weshalb sich hierbei Unregelmäßigkeiten im Wickel ergeben können. Besonders kritisch ist der Übergang zu einer nächsten Wickellage, da die Übergangsstellen einerseits unmittelbar neben den Trommelflanschen liegen sollen, andererseits aber ein mehrlagiges Aufsteigen der Windungen am Trommelflansch bei einem Übergang zur nächsten Wickellage vermieden werden muß.

Durch die US-PS 29 88 292 ist eine Wickelmaschine bekannt, bei welcher das strangförmige Wickelgut durch ein rohrförmiges Führungsglied hindurch einer ortsfesten, mit einer konstanten Drehzahl angetriebenen Trommel zugeführt wird. Das Führungsglied ist, auf den jeweiligen Auflaufwinkel des Wickelgutes sich einstellend, schwenkbar auf einem Schlitten gelagert, der durch einen Vorschubantrieb zu einer längs der Trommel hin- und hergehenden Relativbewegung mit einer bestimmten Sollgeschwindigkeit angetrieben wird. Die Einhaltung des gewünschten Auflaufwinkels wird dort durch ein Paar auf dem Schlitten angeordneter Regelschalter überwacht, die bei Überschreiten des Soll-Auflaufwinkels durch am schwenkbaren Führungsglied angebrachte Schaltnocken betätigt werden und . vorübergehend einen Eilvorschub für den Schlitten einschalten, bis der Auflaufwinkel wieder auf das gewünschte Maß zurückgeführt ist. Ferner ist dort maschinenortsfest ein Paar von Eilgangschaltern vorgesehen, deren Position derart auf die Lage der Trommelflansche abgestimmt ist, daß jeweils einer der Eilgangschalter von einem schlittenseitigen Schaltglied betätigt wird, wenn sich die Wickelgutauflaufstelle an einen Trommelflansch annähert. Der Schlitten läuft sodann, in der gleichen Richtung wie zuvor, jedoch im Eilgang weiter, wobei er die Auflaufstelle des Wickelgutes auf der Trommel überholt und der Auflaufstelle so weit vorauseilt, bis das Führungsglied in Gegenrichtung verschwenkt und der für die nächste Wickellage benötigte, entgegengesetzt gerichtete Auflauf- oder Rückhaltewinkel des Wickelgutes eingestellt ist. In diesem Augenblick wird durch einen Richtungsumkehrschalter der Vorschubantrieb des Schlittens umgekehrt und gleichzeitig der Eilgang abgeschaltet, so daß nunmehr der Schlitten sich in Gegenrichtung mit der Sollgeschwindigkeit bewegt, wobei der neue Auflaufwinkel wiederum durch einen der auf die Schwenkstellung des Führungsgliedes ansprechenden Regelschalter überwacht wird. Bei der bekannten Wickelmaschine

sind die den Trommelflanschen zugeordneten Richtungsumkehrschalter maschinehortsfest angeordnet und werden von am Schlitten angeordneten Schaltgliedern betätigt.

Die Arbeitsweise dieser bekannten Maschine ist jedoch in verschiedenen Hinsichten unbefriedigend. Denn wenn dort die Übergangsstelle zur nächsten Wickellage entsprechend der Forderungen der Praxis unmittelbar neben einem Trommelflansch vorgesehen wird, muß der anlaufende Wickelgutstrang zur Erzie- ι ο lung des entgegengesetzt gerichteten Auflaufwinkels bis über diesen Trommelflansch hinaus bewegt werden. In dieser Anlaufstellung schleift jedoch das Wickelgut über den Rand des sich drehenden Trommelflansches, wobei angesichts der üblicherweise aus Holz gefertigten Trommeln eine große Beschädigungsgefahr für das Wickelgut, z. B. für den Mantel eines elektrischen Kabels, besteht. Noch kritischer ist bei der bekannten Maschine, daß dort am Trommelflansch mehrere Windungen übereinander aufsteigen können, was nur durch einen Korrektureingriff von Hand verhindert werden kann, da an der Maschine keine Vorkehrungen getroffen sind, um beispielsweise eine am Trommelflansch bereits in eine übernächste Wickellage aufsteigende Windung wieder in die gewollte nächste Wickellage herunterzuziehen. Darüber hinaus ist bei der bekannten Maschine nachteilig, daß die Richlungsumkehrschalter abhängig von der Relativlage zwischen Schlitten und Trommelflansch betätigt werden, d. h. abhängig von der Positionierung der Richtungsumkehrschalter am Maschinengestell. Angesichts der Formungsgenauigkeit der Flansche üblicher Trommeln ist eine Ausrichtung der Richtungsumkehrschalter auf die Trommelflansche immer mit einem beträchtlichen Einstellfehler verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wickelmaschine zu schaffen, mit welcher Trommeln auch im Bereich ihrer Flansche straff und regelmäßig gewickelt werden können.

Gelöst ist diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung.

Bei der Maschine nach der Erfindung wird wie bei der bekannten Maschine bei Annäherung der Wickelgutauflaufstelle an einen Trommelflansch der Eilvorschub für die Relativbewegung zwischen Trommel und Verlegegabel eingeschaltet, um den Auflaufwinkel des anlaufenden Wickelgutstranges aufzuheben. Der Erfindung zufolge wird jedoch der Zustand »Auflaufwinkel gleich Null« erfaßt, und zwar durch die nunmehr abhängig von der Schwenklage der Verlegegabel betätigten Riehtungsumkehrschalter, die bereits bei einem Auflaufwinkel Null betätigt werden, also zu einem Zeitpunkt, zu dem das Wickelgut parallel zum Trommelflansch aufläuft und in die nächste Wickellage aufsteigt. Die Richtungsumkehrschalter kehren bei eingeschaltetem Eilgang die Relativbewegung zwischen Trommel und Verlegegabel um, so daß beispielsweise eine bereits in die übernächste Lage aufsteigende Wickelgutwindung in die neue Wickellage zwangsweise heruntergezogen wird. Der nunmehr in Gegenrichtung angetriebene Eilvorschub bleibt so lange eingeschaltet, bis der an der Trommel angeordnete Schaltnocken den Eilgangschalter freigibt, wonach der Antrieb für die Relativbewegung zwischen Trommel und Verlegegabel so lange völlig abgeschaltet bleibt, bis die infolge des Aufwickel- <>5 Vorganges vom Trommelflansch wegwandernde Wikkelgutauflaufstelle soweit über die Schwenkachse der Verlegegabel hinaus gelangt ist, daß der auflaufende Wickelgutstrang und damit die Verlegegabel in einer dem neuen, entgegengesetzten Auflaufwinkel entsprechenden Lage orientiert sind, wonach wiederum die Regelschalter den weiteren Wickelvorgang überwachen. Bei der Erfindung ist die Gefahr einer Beschädigung des Wickelgutes durch den Rand des Trommelflansches beseitigt. Ebenfalls ist einem mehrlagigen Aufsteigen des Wickelgutes am Trommelfiansch zuverlässig vorgebeugt. Da die Richtungsumkehrschalter nicht abhängig von ihrer Lage zum Trommelflansch, sondern durch die Schwenkbewegung der Verlegegabel betätigt werden, ist die Wickelgenauigkeit unabhängig von Unregelmäßigkeiten der Trommelflansche und sind Einstellfehler vermieden.

Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen der erfinderischen Lösung dar.

Die Erfindung wird im folgenden am Beispiel einer Wickelmaschine näher erläutert, bei welcher die Trommel nach der Methode der Eigenverlegung längs der Verlegegabel hin- und herbewegt wird. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 in vereinfachter, perspektivischer Ansicht eine Wickelmaschine gemäß der Erfindung, und die

F i g. 2 bis 6 in schematischer Darstellung fünf aufeinanderfolgende Arbeitsstellungen der Wickelmaschine, jeweils in Aufsicht gesehen.

In F i g. 1 dreht sich die Trommel 1 in Pfeilrichtung und wickelt das strangförmige Wickelgut 2 auf. Die Trommel 1 ist auf einem in axialer Richtung der Trommel hin- und herverfahrbaren Fahrwerk gelagert. Das Fahrwerk und dessen Antrieb sind nicht dargestellt. Das Wickelgut 2 wird der Trommel über eine Verlegegabel 3 zugeführt, welche um eine vertikale Achse 4 schwenkbar gelagert ist. Die Schwenkachse 4 ist ihrerseits in einem Ständer. 5 gelagert, auf dessen Oberseite sich die Verlegegabel 3 über ein geeignetes Auflager abstützt. Die Verlegegabel 3 umfaßt mehrere, in Laufrichtung des Wickelgutes 2 hintereinanderliegende, horizontale Stützrollen 6 und zwei hintereinandergeschaltete, vertikal gerichtete Rollenpaare 7, 7 a und 8,8a, zwischen deren Rollen das Wickelgut 2 in enger Anlage hindurchläüft. Der Abstand zwischen den Rollen 7 und 7a bzw. 8 und 8a, ist durch Rändelschrauben 9 an die Wickelgutstärke anpaßbar.

Am Ständer 5 sind ferner ein Paar von Regelschaltern 10,10a und ein Paar von Richtungsumkehrschaltern 11, 11a ortsfest angeordnet, welche von Schaltnocken 12, 12a und 13,13a betätigt werden, die an der Verlegegabel 3 angebracht sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schaltnocken 12,12a und die Schaltnocken 13, 13a jeweils mit den Lagerstücken der Rollen 7, 7a bzw. 8, 8a verbunden, so daß bei einem Verstellen des Abstandes zwischen den Rollen die Schaltnocken ebenfalls verstellt werden. Die Regelschalter 10,10a und Richtungsumkehrschalter 11, 11a sind zusammen mit ihren Schaltnocken 12, 12a bzw. 13, 13a jeweils senkrecht zur Schwenkebene der Verlegegabel 3 ausgerichtet, während sie bei den schematischen Aufsichtsdarstellungen nach den Fig.2 bis 6 zur besseren Übersichtlichkeit der Zeichnung in einer zur Schwenkebene der Verlegegabel 3 parallelen Ebene gezeichnet sind. An der Trommel 1 (oder deren Fahrwerk) sind ferner Schaltnocken 14,14a angebracht, denen stationäre Endschalter als Eilgangschalter 15,15a zugeordnet sind.

Bei den Regelschaltern 10 und 10a handelt es sich beim Ausführungsbeispiel jeweils um dreistufige Schalter mit den drei Stellungen »Aus« (oder »Langsamer«),

»Soll« und »Eil« (vgl. Fig. 1 und 3). Je nach der Schwenkstellung der Verlegegabel 3 nehmen die Regelschalter 10,10a eine der drei Stellungen ein, wobei sie in der Soll-Stellung den Antrieb für den Vorschub der Trommel 1 auf Einhaltung des gewünschten Rückhalte- oder Auflaufwinkels α steuern. Wenn der Auflaufwinkel α den Sollwert unterschreitet, schaltet der jeweils steuerwirksame Regelschalter 10 oder 10a den Antriebsmotor aus (oder langsamer), bis sich der gewünschte Auflaufwinkel wieder einstellt. Bei zu großem Auflaufwinkel schaltet der entsprechende Regelschalter 10 oder 10a den Antrieb auf »Eil«, bis die Regelabweichung ausgeglichen ist. Die Regelschalter 10, 10a erbringen somit in Verbindung mit den abgestuften Schaltnocken 12, 12a eine Dreipunktregelung für den Vorschub der Trommel und damit für die Aufrechterhaltung des gewünschten Auflaufwinkels.

Die Arbeitsweise der Wickelmaschine ist aus den Fig. 2 bis 6 leicht ersichtlich. In Fig. 2 wird die Trommel 1 mit Soll-Geschwindigkeit entsprechend der mittleren Soll-Stellung des Regelschalters 10 nach links verschoben, wobei der gewünschte Auflaufwinkel α geregelt wird. Wenn sich die Auflaufstelle des Wickelgutes auf der Trommel 1 dem rechten Trommelflansch nähert, betätigt der linke Schaltnocken 14 den Endschalter 15, welcher nunmehr einen Eilgang für den weiteren Vorschub der Trommel 1 nach links einschaltet, wonach der Auflaufwinkel kleiner und schließlich zu Null wird (vgl. F i g. 3). Hierbei ist der vom Schaltnocken 13 der Verlegegabel 3 betätigte linke Richtungsumkehrschalter 11 geöffnet worden. Die Schaltungsanordnung für den Antrieb des Vorschubes der Trommel ist derart ausgelegt, daß durch dieses öffnen des Richtungsumkehrschalters 11 bei aufrechterhaltenem Eilgang der Trommelvorschub nach rechts Umgekehrt wird. Die Steuerungszeiten sind dabei derart bemessen, daß das Wickelgut 2 nur solange an den Trommelflansch anläuft, wie zum Aufsteigen einer neuen Lage erforderlich ist, wonach das Wickelgut, bzw. dessen Auflaufstelle auf der Trommel, durch die im Eilgang nach rechts wandernde Trommel wieder vom Flansch wegbewegt wird, um ein Aufsteigen weiterer Wickellagen am Flansch zu verhindern.

Der Eilgang für den Antrieb der Trommel nach rechts bleibt so lange eingeschaltet, bis der Schaltnocken 14 den Eilgangschalter 15 freigibt (Fig.4), der sodann öffnet. In dieser Stellung ist der Vorschubantrieb der Trommel 1 völlig abgeschaltet. Durch die Umdrehungen der Trommel wickelt sich das Wickelgut in der neuen Wickellage auf, wobei entsprechend der Wanderung der Auflaufstelle die Verlegegabel 3 über die in F i g. 5 gezeigte Stellung (Auflaufwinkel <x gleich Null) hinweg in die Stellung nach F i g. 6 verschwenkt wird. In F i g. 6 hat sich der gewünschte, nunmehr entgegengesetzte Auflaufwinkel α wieder ausgebildet. Jetzt befindet sich der rechte Regelschalter 10a in seiner mittleren Soll-Stellung, so daß der Vorschubantrieb für die Trommel 1 wieder eingeschaltet ist und der Vorschub der Trommel nach rechts durch den Regelschalter 10a geregelt wird. Bei Annäherung der Auflaufstelle an den linken Trommelflansch wiederholt sich in analoger Weise die Umsteuerung des Trommelvorschubes für die nächste Wickellage.

Wenn für ein dickeres Kabel die Rollen 8, 8a auseinander gerückt werden, werden hiermit in der beschriebenen Weise ebenfalls die Nocken 12, 12a von ihren Regelschaltern 10, 10a weggerückt, so daß die Regelschalter erst bei einem größeren Auflaufwinkel α in ihre mittleren Soll-Stellungen geschaltet werden.

Die Anpassung des Soll-Auflaufwinkels an den Durchmesser des Wickelgutes läßt sich auch dadurch erreichen, daß man, wie in Fig.5 angedeutet ist, die Schwenkachse 4 der Verlegegabel 3 in seitlicher Richtung verschiebbar anordnet und einen Verschiebeantrieb 18 vorsieht, welcher die Verlegegabel, jeweils gegenläufig zur Annäherungsrichtung des jeweils steuerwirksamen Nockens 12 oder 12a an den zugehörigen Regelschalter 10 oder 10a, bei den einzelnen Wickellagen hin- und herbewegt.

Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, daß die Trommel 1 seitlich hin und her verfahren wird. Die Regelung des Auflaufwinkels kann auch bei stationärer Trommel erreicht werden, indem man die Verlegegabel 3 auf ein Fahrwerk setzt, das, analog von den beschriebenen Schaltern gesteuert, seitlich hin und her verfahren wird.

Will man das Wickelgut von der Trommel abwickeln, so genügen die Regelschalter 10, 10a. Die Schalter 11, 11a, 15, 15a entfallen. Ab einer Stellung gemäß Fig. 3 bewegt sich die Trommel nicht mehr hin und her. Erst wenn die Regelschalter 10, 10a durch die Stranggutbewegung betätigt werden, beschleunigt der Vorschubmotor, jetzt aber in entgegengesetzter Richtung. Der Auflaufwinkel entfällt und das Stranggut läuft über die Verlegegabel mit dem Steigungswinkel des gewickelten Gutes ab.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Wickelmaschine zum Aufwickeln von strangförmigem Wickelgut auf eine Trommel, welcher das Wickelgut über eine Verlegegabel zugeführt wird, ί wobei die Trommel oder die Verlegegabel durch einen Vorschubantrieb zu einer längs einander hin- und hergehenden Relativbewegung angetrieben wird, wobei die Verlegegabel, auf den jeweiligen Auflaufwinkel des Wickelgutes sich einstellend, ι ο schwenkbar gelagert ist, wobei an einem stationären Teil der schwenkbaren Verlegegabel der Wickelmaschine ein Paar die Schwenklage und damit den Auflaufwinkel des Wickelgutes überwachende Regelschalter und maschinenortsfest ein Paar Eilgangschalter angeordnet sind, wobei letztere jeweils von dem hin- und herbewegten Teil (Verlegegabel oder Trommel) betätigt werden und für einen Restweg einer Wickellage einen Vorschub-Eilantrieb einschalten, und wobei ferner ein Paar von Richtungs-Umkehrschaltern vorgesehen ist, von denen jeder bei Erreichen einer der Endstellungen des längs bewegten Teils eine Umkehr der Antriebsrichtung auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungsumkehrschalter (11, lla^abhängig von der Schwenklage der Verlegegabel (3) d. h. bei einem Auflaufwinkel (<x) »Null« des Wickelgutes betätigt werden und bei eingeschaltetem Eilgangschalter (15, \5a) die Vorschubrichtung umschalten, und daß der zuständige EiigangschaUer (15 bzw. \5a) danach noch bis zum Ablaufen des Schaltnockens (14 bzw. !■^eingeschaltet bleibt.

2. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschalter (10, iOa) dreistufig ausgebildet sind, wobei als Mittelstufe die Soll-Stufe vorgesehen ist.

3. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlegegabel (3) zwei hintereinander angeordnete, an die Wickelgutstärke anpaßbare Rollenpaare (7,7a; 8,8a) besitzt.

4. Wickelmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Verlegegabel (3) angeordneten, den Regelschaltern (10, 10a,) zugeordneten Schaltnocken (12,12a,) zusammen mit den Rollen (8,8a) verstellbar sind.